酸枣不同部位的红外光谱分析

采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数和二维相关红外光谱技术对酸枣的不同部位进行了分析与评价研究。酸枣不同部位的一维光谱和二阶导数谱中峰位和峰强有明显差异,在1750～1300 cm-1范围存在一些共有特征峰,对主要吸收峰进行了化学成分或基团的归属分析。在1300～850 cm-1范围内的二维相关谱中,酸枣根、叶均有4个明显的自动峰;酸枣核有2个明显的自动峰,酸枣仁只有1个自动峰,直观的反映出3者的差异。可见红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为药材不同部位的成分差异分析提供了一种全面、快速的方法和手段。     

Analysis of Different Part of Z.jujuba, var.spinosa by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数和二维相关红外光谱技术对酸枣的不同部位进行了分析与评价研究.酸枣不同部位的一维光谱和二阶导数谱中峰位和峰强有明显差异,在1750 - 1300 cm-1范围存在一些共有特征峰,对主要吸收峰进行了化学成分或基团的归属分析.在1300 - 850 cm-1范围内的二维相关谱中,酸枣根、叶均有4个明显的自动峰;酸枣核有2个明显的自动峰,酸枣仁只有1个自动峰,直观的反映出3者的差异.可见红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为药材不同部位的成分差异分析提供了一种全面、快速的方法和手段.     

东北常见树种木材形成早期组织波谱特征差异分析

【目的】研究东北主要商品材树种木材形成早期组织的化学特征及其在树种间的差异,为揭示树木生长过程中木材细胞壁的自组装行为和木材形成的分子机制提供科学依据。【方法】选取东北10种重要商品材树种,采集木材形成早期组织,利用红外光谱和X射线衍射技术分析木材形成早期组织的波谱特征。【结果】红外光谱差别主要在波数900～2 000 cm~(-1)之间的指纹区域。针叶树种木材中波数1 735 cm~(-1)附近由木聚糖乙酰基C O伸缩振动引起的吸收峰相对强度显著小于阔叶树种木材。针叶树种木材中1511cm~(-1)处表征苯环碳骨架振动的吸收峰较明显,尤其是云杉和落叶松。针、阔叶树种木材在波数1 630～1 660 cm~(-1)之间均出现不同强度的吸收峰,峰形较宽,该峰归属为蛋白质肽段中氨基化合物振动引起。红外光谱二阶导数处理后,针叶树种木材在波数1 266 cm~(-1)处有明显吸收峰,阔叶树种木材中并未发现,该峰归属为愈创木基环加CO伸缩振动。而阔叶树种木材在1245cm~(-1)处有较明显吸收峰,该峰由木质素紫丁香基环振动引起。多数树种木材X射线衍射图谱I002有较强的衍射峰,但Iam的衍射峰并不明显,尤其是阔叶树种木材。因此推测木材形成早期组织中纤维素的晶型、晶胞或晶区大小与成熟木材不同。【结论】针、阔叶树种木材形成早期组织中木质素和半纤维素的沉积过程有所差别,这有助于揭示木材形成过程中化学成分和结构的变化规律。     

慈竹竹原纤维与黄麻纤维红外及二维相关光谱分析

以慈竹竹原纤维和黄麻纤维为对象,采用红外光谱法和二维相关红外光谱分析技术,对2种纤维及其化学处理后的单根纤维进行研究。结果表明:慈竹竹原纤维和黄麻纤维的一维红外光谱主要区别于1736cm-1处的CO伸缩振动和木质素苯环特征吸收峰;二者经双氧水-冰醋酸处理后,黄麻单根纤维在1736cm-1附近仍存在明显的吸收峰。在高分辨的二维同步相关谱中,慈竹竹原纤维和黄麻纤维特征差异更为明显,慈竹竹原纤维在1000～1250cm-1范围内有8个自动峰,1008cm-1处强度最大;黄麻纤维有7个自动峰,1217cm-1处强度最大;同时在1435～1750cm-1范围内,黄麻纤维在1726cm-1(C=O伸缩振动)处出现较强的自动峰,而慈竹竹原纤维光谱中没有。各区域内自动峰均为正相关。与化学处理前纤维谱图相比,二者单根纤维的二维相关红外光谱发生了改变,表明纤维成分对其热微扰过程中的变化有一定影响。初步研究表明:二维相关红外光谱为竹原纤维的识别提供了更为丰富的信息,可作为竹原纤维识别的一种新方法。     

红心材杉木与普通杉木的FTIR光谱比较

采用傅里叶变换红外光谱技术比较红心杉与普通杉的化学官能团.结果表明:两种木材红外光谱特征吸收峰的位置、数目及形状相似.差异出现在波数1 800 ～ 600 cr-之间,红心杉中1 736 cm-吸收峰/(I1736)变得不明显.红心杉中超过50％特征峰吸收相对强度大于普通杉.红心杉的I1510/I1 736和I1 510/I1 372比值均小于普通杉.红心杉I1270/I1230,I1425/I96,I1372/I667和I1372/I2917均大于普通杉.据此,红心杉中木质素和半纤维素含量低于普通杉,而综纤维素含量大于普通杉.红心杉木质素中愈创木基单元比例较高,且纤维素结晶度大于普通杉.     

竹纤维在1100～950cm~(-1)区间的红外吸收光谱分析

用红外光谱分析不同竹种的竹纤维在1 110～950 cm-1区间的光谱吸收,研究不同竹种的竹纤维结构的差异性,结果表明,不同竹种竹纤维的红外特征吸收峰基本一致;经NaOH溶液处理后,各竹种竹纤维在红外吸收峰处均有加强,且随NaOH浓度的增加,竹纤维在995 cm-1处的吸收峰有更多的增强。     

光辐射染色木材的变色规律及化学组分结构的变化

以I-214杨木染色单板为试材、氙光作为辐射光源,考察其在100h光照过程中表面颜色的变化规律;依据红外光谱图的谱峰位置和谱峰相对吸收强度,分析和确定光变色过程中染色杨木木材的化学组分。结果表明:染色杨木木材受光辐射易发生变色,其中酸性蓝染色单板的明度指数L*和色品指数b*变化显著,其光变色度显著大于酸性大红GR染色单板;若以波数1510cm-1为基准,非共轭羰基C=O振动的吸收峰(1738cm-1)吸收强度显著增强;共轭羰基C=O伸缩振动的吸收峰(1650cm-1)吸收强度有所增强;芳香环骨架C-C振动的吸收峰(1510cm-1)吸收强度明显减弱;C-O-H振动的吸收峰(1160～1052cm-1)吸收强度有所减弱。     

竹材苯酚液化物及其甲醛树脂的FT-IR分析

采用傅立叶红外光谱和核磁共振法分析了竹粉在苯酚溶剂作用下酸催化液化产物的化学结构,以及液化物-甲醛树脂胶黏剂的结构特征.分析表明:竹材苯酚液化物的FT-IR图谱在1595.32～1512.70 cm-1处C=O伸缩振动、C=C伸缩振动、芳环骨架振动增强,在 1360.77 cm-1 处面内O-H弯曲振动、1028.62 cm-1 伯醇C-O伸缩振动及手纹区有强吸收峰;1512.70 cm-1处酚类C-O吸收及832.79～691.68 cm-1 处吸收带增强.竹材苯酚液化物-甲醛树脂和普通酚醛树脂的FT-IR图谱非常类似.     

基于红外光谱的2种黄檀属木材识别探讨

将红外光谱技术(FTIR)应用于微凹黄檀Dalbergia retusa和巴里黄檀D.bariensis木材的比较研究。通过图谱比对,发现2种木材构造基本特征相似,但是木质素结构的峰形、峰位和相对强度有差异。2种木材的红外图谱中O-H和C-H伸缩振动的特征峰分别在3 408,2 901 cm~(-1)和3 401,2 883 cm~(-1)处,均有一定波数的偏移。巴里黄檀在1 232和1 267 cm~(-1)有明显的双峰,而微凹黄檀在该区域只在1 201 cm~(-1)位置的有1个明显单峰;在1 616~1 647 cm~(-1)和1 082 cm~(-1)处,2种木材吸收峰的形状存在明显差异;以1 510 cm~(-1)作为内标峰,2种木材的相对吸收强度有明显的规律性区别。试验结果表明,红外光谱技术可以鉴别这2种木材。     

楠属和润楠属4种木材的红外光谱鉴别

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)法对楠属(桢楠、闽楠)和润楠属(润楠、宜昌润楠)4种木材进行红外光谱分析。结果表明:区别楠属与润楠属的光谱主要在1730~1740 cm-1、1640~1650 cm-1区域;闽楠特征峰在1235 cm-1附近,桢楠的特征峰在1261 cm-1和1232 cm-1附近;润楠的特征峰在1460 cm-1附近;宜昌润楠特征峰在1688 cm-1和1650 cm-1附近。能够利用傅立叶自去卷积图谱共有峰率和变异峰率双指标序列法鉴别4种木材。此技术有望成为木材司法鉴定体系中的有效方法之一。     

基于红外光谱的5种红木树种识别探讨

以大果紫檀、刺猬紫檀、微凹黄檀、交趾黄檀和柬埔寨黄檀5个树种的木材为试材,比较分析了抽提处理前后的木粉质量、红外光谱的变化,及其差谱中特征吸收峰所代表的化合物种类,探讨了基于红外光谱的木材树种识别的可行性.结果表明:经抽提试验后,木粉质量减少27.09％ ～40.23％;5个树种有显著不同的特征吸收峰,在烃类化合物红外光谱波段尤为明显;此外,还有脂类化合物、不饱和脂肪酸、酮类化合物、脂肪族和芳香族化合物等的变化.由此可见,基于红外光谱特征的木材树种识别是基本可行的.     

6种白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团变化的红外光谱分析

选择火木层孔菌及 5种木材降解能力较强的阔叶树上的白腐菌 :粗毛盖菌、偏肿拟栓菌、三色革裥菌、冬拟多孔菌和血红密孔菌 ,采用国内外红外光谱分析的标准方法 ,用傅里叶红外光谱仪测定未腐朽材木粉和受 6种白腐菌腐朽 12 0d后的腐朽材木粉试样的红外光谱图。刮取未腐朽的山杨木材样品和受 6种白腐菌腐朽 12 0d时的山杨木材样品表层少许 ,在干燥条件下 ,分别放入KBr中 ,磨细 ,压片 ,然后在FTIR光谱仪上进行测定 ,得到经 6种白腐菌降解 12 0d后的木材木粉和未腐朽材木粉其木材和木质素官能团谱峰位置和谱峰相对吸收强度的振动变化状况 ,进而分析腐朽后的山杨木材和木质素官能团的变化情况 ,以作为木材白腐菌对山杨材生物降解机制的进一步研究。结果表明 ,受 6种白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团都受到一定程度的降解 ,但各自的变化情况有所不同。对木质素的降解主要是存在于侧链上 ,虽然苯环骨架变化不明显 ,但木质素苯环间的羰基、CH2 结构、紫丁香基和愈疮木基等侧链已部分被降解。从各吸收峰相对吸收强度的变化大小来看 ,血红密孔菌、冬拟多孔菌、三色革裥菌和偏肿拟栓菌对木质素降解的程度大于粗毛盖菌和火木层孔菌对木质素降解的程度     

基于FT-IR的木质碳纤维原丝固化增强机理的研究

以甲醛为固化剂,盐酸为催化剂,固化处理木材液化物初纺纤维后得到木质碳纤维原丝.利用FT-IR考察了盐酸浓度、固化时间、升温速率对固化后木质碳纤维原丝化学结构变化的影响,并分析了原丝的固化增强机理.结果表明:随盐酸浓度和固化时间的增加,原丝1610～1510、1455、900～650 cm-1处吸收峰强度都逐渐降低;随升温速率的增加,原丝3423、2925 cm-1处吸收峰逐渐减弱,1610～1510、1454 cm-1处吸收峰强度先减弱后增强,1101、900～650 cm-1处吸收峰强度却明显增加.固化过程中原丝结构上的芳环与固化液中的+CH2OH离子发生的交联反应,以及酚羟基之间、酚羟基与固化液中+CH2OH离子之间发生的脱水缩合反应,促使了原丝内部网状交联结构的形成,提高了原丝的强度.     

古建木构件化学组分近红外光谱分析

在材种鉴定的基础上,通过近红外光谱(NIRS)定性分析了建成约600 a的木造古建筑木构件的化学组分,结合木构件化学组分定量分析,与现代木材相比较,探讨了近红外光谱技术评价木构件老化的可行性。结果表明:近红外二阶导数特征性谱带反映了木材纤维素以及半纤维素和木质素的基团信息,而其差谱反映出木构件与对照样化学组分变化。这些光谱特征与传统的化学组分定量分析的结果非常一致:纤维素和半纤维素相对含量减少而木质素相对含量增加,与各种组分谱带差谱的增减相对应。此外,在5 882,5 587和5 464 cm-1等谱带处反映的纤维素结晶和半结晶区的光谱信息,差谱观察到木构件与现代材落叶松之间化学组分的不变或减少,其结果与X射线衍射(XRD)方法获得的木材结晶度分析结果相一致。通过NIRS定性分析木构件化学组分及结晶度变化,接近于现场检测方法,使用便携式NIRS,在古建筑木构件端头裸露部位获取光谱信息,能够实现现场对木材化学组分的无损定性评价。本实验结果也表明,除了常规的红外光谱(FT-IR)、XRD分析技术,NIRS技术对于木构件老化状况的评价是一种有潜力的无损检测方法。     

醋酸水溶液处理对杉树材影响

为了研究醋酸水溶液处理给杉树材重量带来的变化,使用醋酸水溶液对杉树材进行了处理。结果发现处理后杉树材重量的减小量大约等于抽出物的重量,而且随着醋酸水溶液浓度的增加而增加。利用傅立叶变换红外光谱法对处理后的杉树材及抽出物进行了光谱分析。从处理后杉树材的光谱图可以观察到3400cm-1附近的OH伸缩振动及1510cm-1附近的木质素中苯环C=C伸缩振动的吸收强度有增加倾向。从醋酸水溶液抽出物光谱图可以发现用浓度30%醋酸水溶液处理时木质素被溶出。图2表2参6。     

全细胞催化制备单糖酸及其鉴定

首次利用氧化葡萄糖酸杆菌全细胞催化方法,在液体振荡反应体系中分别制取葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖这5种植物单糖对应的单糖酸钙溶液。以高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测器(HPAEC-PAD)对它们的纯度进行检测,并采用红外光谱(FT-IR)和电喷雾质谱(ESI-MS)进行了物质的结构解析与鉴定。结果显示,制备所得的5种单糖酸钙的离子色谱检测纯度均大于98%;它们的红外光谱在1600 cm-1处均有去质子化COO-基团的特征吸收;在电喷雾质谱中2种戊糖酸和3种己糖酸的特征离子峰[M-H]-分别为165.1和195.1,与理论值相符。     

竹纤维与其它天然纤维素纤维的红外光谱分析与比较

通过测定竹、棉、麻、木的纤维素纤维的红外吸收光谱,并利用红外光谱仪数据处理软件设定标峰灵敏度,研究多种纤维素纤维光谱的细微差异,分析各天然纤维素纤维的结构差别,及碱对天然纤维素纤维结构的影响。研究发现棉、麻、木纤维在1 110 cm-1处红外吸收都强于竹纤维,在993 cm-1处的吸收峰弱于竹纤维;经NaOH溶液处理后,各纤维的红外谱图均发生细微变化。从中揭示出各天然纤维晶格有一定的差异,并认为竹纤维的非结晶区含量较多,这是引起竹纤维吸湿性、凉爽性比棉好的原因。     

丹东地区4种软枣猕猴桃果实中多糖特性研究

植物多糖具有重要的生物活性和多种功能,为了研究软枣猕猴桃的多糖特性,对4种软枣猕猴桃果实中多糖的总糖、半乳糖醛酸、酯化度、单糖组成及红外光谱进行测定。结果表明:龙成2号软枣猕猴桃多糖的总糖含量最高,辽凤1号软枣猕猴桃多糖的总糖含量最低;辽凤1号多糖中半乳糖醛酸含量最高,丹凤1号多糖中半乳糖醛酸含量最低;丹凤1号多糖的酯化度最高,龙成2号多糖的酯化度最低。软枣猕猴桃多糖主要是由半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖等单糖组成的杂多糖。软枣猕猴桃多糖在500～4 000 cm-1范围具有糖类的特征吸收峰,4种软枣猕猴桃多糖光谱无较大差异。该研究为软枣猕猴桃果实深加工及其多糖药食功效机理研究奠定工作基础。     

高温热处理落叶松木材尺寸稳定性及结晶度分析表征

对以热处理介质为空气和N2下落叶松木材(热处理温度180～240 ℃,热处理时问4 h)的抗胀缩率(ASE)、结晶度及红外光谱进行测定和表征.结果表明:相同热处理时间下,随着热处理温度的升高,在180～220℃范围内,无论热处理介质是空气或N2时,落叶松木材的ASE值均达60%以上,介质为N2的木材的ASE值低于空气的;红外吸收光谱表明,3 380 cm-1附近-OH基团的伸缩振动强度随着热处理温度的升高而减少且变化显著,1 730 cm-1附近羰基随温度的升高吸收强度降低,相同条件下N2保护下羟基和羰基吸收峰强度高于空气的;落叶松木材在热处理时间相同的情况下,经过不同超高温度的处理后,木材结晶度的变化趋势是先增加、后减小、再增加,结晶度可达65%以上,同等条件下,N2氛围下木材的结晶度高于空气的.     

基于近红外光谱技术的热处理竹材物理力学性能

探讨了近红外光谱(NIRs)技术对实现热处理毛竹分选和性能在线检测的可能性。采集了3种不同温度(150,180和210℃)热处理及未处理毛竹的径切面近红外光谱信息,应用主成分分析方法与偏最小二乘法对竹材进行分类,并建立了热处理竹材的材色、密度以及力学性能预测模型。结果表明:1)近红外光谱二阶导数谱图在7 004和6 452 cm-1等吸收带处很好地反映了竹材热处理对应化学成分的变化,表明了近红外光谱变化与化学成分变化的一致性,也说明了NIRs用于快速分析热处理竹材材性的可能性; 2)热处理竹材在主成分得分图中呈明显的聚类分布特征,说明了NIRs技术对于热处理竹材良好的分类能力; 3)材色预测模型的模型参数R2≥0.93、RPD均大于3.90,表现出了非常好的材色预测性能。气干密度、绝干密度以及抗弯强度预测模型的R2分别为0.83,0.85和0.82,RPD分别为2.42,2.59和2.34,能够满足竹材性能的评估精度要求。